[实用新型]一种具有双旋翼系统的多自由度无人机

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种具有双旋翼系统的多自由度无人机。

背景技术

目前，无人机已经较成熟地应用于多个领域，起到了重要的作用。现有的多旋翼无人机有多种形式，如申请号为201520895185.7的实用新型专利提供了一种多旋翼无人机混合动力系统，包括主旋翼和多个副旋翼，主旋翼提供无人机的升降，副旋翼控制无人机的飞行姿态，如加速、减速、转向等。转向时，通过改变各个副旋翼的转速，产生不同大小的推力，无人机受力不平衡而改变飞行方向。由于这种无人机在转向时，主旋翼的旋转平面和机身会产生一定的倾斜，影响无人机飞行的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种操控性、稳定性、续航能力更好的具有双旋翼系统的多自由度无人机。

本实用新型的目的是这样实现的：一种具有双旋翼系统的多自由度无人机，包括机身、动力机构、主旋翼组件和副旋翼组件，所述主旋翼组件包括差速变速器、正转主旋翼和反转主旋翼，所述差速变速器固定安装于机身并与动力机构相连，所述正转主旋翼和反转主旋翼位于差速变速器的上方且分别通过竖直的传动轴与差速变速器相连；所述副旋翼组件安装于主旋翼组件的上方，所述副旋翼组件包括安装盘、多个副旋翼和相应数量的机臂，每个副旋翼通过电机安装于机臂，机臂均匀安装于安装盘的周围；所述副旋翼组件与主旋翼组件间用万向节连接，通过控制多个副旋翼之间的协同工作可改变副旋翼平面的空间角度。

进一步地，所述万向节的外壳上设置有与机臂数量相同的舵机，每个舵机通过传动机构与一机臂相连；通过舵机可实现对每个副旋翼的独立控制，能把多个副旋翼分组，通过各组中副旋翼之间的协同工作，各组副旋翼的工作平面的空间角度可以分开控制。

进一步地，所述安装盘的底部通过万向节连接有一连接杆，所述连接杆的下端与传动轴相连。

进一步地，每个副旋翼的电机与机身内的控制系统电连接。

进一步地，所述动力机构包括油动力发动机和蓄电池，所述差速变速器与油动力发动机传动连接，所述电机与蓄电池电连接。

进一步地，所述传动轴为空心轴，所述连接杆的下端伸入传动轴并与传动轴转动配合。

进一步地，所述副旋翼的数量为4个、6个或8个。

本实用新型的有益效果是：正转主旋翼和反转主旋翼转速相同，转向相反，为无人机的升空和悬浮提供动力；副旋翼组件与主旋翼组件间用万向节连接，使副旋翼组件平面能够朝着各个方向倾斜，以改变飞行姿态。换向时，改变机臂的倾斜角度或者副旋翼的转速，打破副旋翼组件的受力平衡，为换向提供动力，机身在连接杆的拉动下随着副旋翼组件运动，在此过程中，机身和主旋翼能够始终保持水平或者在惯性的作用下具有微小的倾斜，能够保持平稳地飞行。副旋翼设置在主旋翼的上方，远离无人机的重心位置，避免机臂的倾斜影响机身的平衡，同时克服了传统双旋翼系统无人机副旋翼与主旋翼动力相互削减的缺陷，降低了能耗，提高了续航能力和载重能力。本实用新型开创性的把基于主旋翼的升降系统与基于副旋翼的姿态调整系统分离，通过控制多个副旋翼之间的协同工作，副旋翼组件可实现整体桨面的倾斜和单个或单组旋翼的倾角独立控制，真正实现了无人机的全方位多自由度控制，操控性极强，具极高的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图标记：1—机身；2—差速变速器；3—副旋翼；4—万向节；5—机臂；6—油动力发动机；7—蓄电池；8—电机；9—连接杆；10—舵机；11—安装盘；13—正转主旋翼；14—反转主旋翼；15—传动轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实施例的具有双旋翼系统的多自由度无人机，包括机身1、动力机构、主旋翼组件和副旋翼组件，所述主旋翼组件包括差速变速器2、正转主旋翼13和反转主旋翼14，所述差速变速器2固定安装于机身1并与动力机构相连，所述正转主旋翼13和反转主旋翼14位于差速变速器2的上方且分别通过竖直的传动轴15与差速变速器2相连；所述副旋翼组件安装于主旋翼组件的上方，所述副旋翼组件包括安装盘11、多个副旋翼3和相应数量的机臂5，每个副旋翼3通过电机8安装于机臂5，机臂5均匀安装于安装盘11的周围；所述副旋翼组件与主旋翼组件间用万向节4连接，具体地，安装盘11的底部通过万向节4连接有一连接杆9，连接杆9的下端与传动轴15相连。通过控制多个副旋翼3之间的协同工作可改变副旋翼平面的空间角度。